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考虑土壤水分影响的比辐射率方法在地表温度反演中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
《资源科学》2017,(8)
地表比辐射率是确定地表长波能量平衡的一个关键参数,也是影响地表温度反演的主要因素,因此比辐射率的精确测定具有重要意义。地表比辐射率除了受地表覆盖类型的影响,与土壤水分含量也密切相关。本文针对MODIS通用分裂窗算法和Landsat TM/ETM+单窗算法,根据Mira等建立的土壤含水量和土壤比辐射率的经验模型,利用SMEX04试验中Arizona研究区的遥感数据和地面观测数据,探讨考虑土壤水分影响后的比辐射率信息在地表温度反演中是否能够提高其反演精度。研究结果表明:利用考虑土壤水分影响后的比辐射率所反演的地表温度平均误差(ME)和均方根误差(RMSE)均低于比辐射率未考虑土壤水分影响反演的地表温度,其中通用分裂窗算法反演的地表温度ME降低了1.0~1.5K,RMSE降低了0.4~0.8K;单窗算法反演的地表温度ME降低了0.7K,RMSE降低了0.9K。因此,基于土壤比辐射率与土壤水分关系模型的比辐射率修正方法能够提高地表温度的反演精度,并且敏感性分析的结果表明目前土壤水分遥感数据0.04cm~3 /cm~3 的误差对本文使用的考虑土壤水分获取地表比辐射率进而反演地表温度的方法影响不明显。 相似文献
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地表温度(LST)是地表自然生态环境的一个重要指标,是水平衡和地面能量平衡中的重要参数。本次研究采用库尔勒市Landsat8第10波段数据,利用单窗算法反演该地区2017年8月7日的地表温度。得到库尔勒市该日最高温度为56.21℃,平均温度为38.61℃。 相似文献
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地表温度(land surface temperature, LST)地表物理状态过程中的一个重要参数,目前反演高精度地表温度是一个重要的研究目标。本文根据热辐射传输方程,利用空间分辨率30m Landsat8传感器的热红外数据反演地表温度,并利用泛克里金插值法对反演温度的结果进行尺度转换,获取2 m分辨率的地表温度数据。本文以广东省河源市东江林场为例,对2013年10月21日、2014年10月24日及2015年10月27日的Landsat8进行温度反演,对其反演结果进行泛克里金插值,最终获取2 m高空间分辨率的温度数据。本文以广州东江林场2013年10月21日、2014年10月24日和2015年10月27日获取的landsat8为例,为了检验地表温度数据的尺度转换的合理性,本文利用莫兰系数和夏皮洛-威尔逊检验法检验地表温度是否空间自相关性以及是否为正态分布。三帧温度结果的莫兰系数分别是0.96,0.96,0.97,表明该三帧温度数据空间自相关;由夏皮洛-威尔逊检验法获取的p值分别为0.1857,0.09968,0.08534,均大于0.05,温度数据服从正态分布。对2015年泛克里金插值前后的温度值与实测温度进行比较,平均误差系数减少了5.63%。由此可见,本文利用泛克里金法插值法对Landsat8反演的温度进行尺度转换后获得的结果更为合理。 相似文献
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运用热惯量估算大气下行长波辐射的遥感方法——以Landsat/TM为例 总被引：1，自引：2，他引：1
利用2004年北京小汤山精准农业示范基地星地同步试验中获取的自动气象站和红外辐射计观测资料，建立Landsat卫星过境时刻地表辐射温度T和空气温度T0的关系式，利用北京21个常规气象站观测资料，以及2004年5景TM图像，建立热惯量与大气水汽压的经验关系式，将获取的两个关系式代入得到广泛引用的Izionmon(2003)晴天大气下行辐射估算模型中，率先提出了根据像元的热惯量、地表辐射温度等遥感参数反演像元大气下行辐射的空间估算模型。通过利用实际测量值，对一个点的大气下行辐射估算值反演的地表净辐射通量和利用逐个像元估算的大气下行辐射估算值反演结果精度验证表明：利用逐个像元的大气下行辐射值估算地表净辐射通量，比利用单一大气下行辐射值来估算，精度提高了9.5％。这表明利用热惯量和地表辐射温度等遥感参数来估算非遥感参数大气下行辐射的思路是可行的，而且有应用前景。 相似文献
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对城市的碳排放水平进行精确模拟,探索城市层面碳排放规律,从而制定相应碳减排目标,将是未来城市发展低碳经济、制定低碳发展规划的基本要点。本文基于Landsat5TM数据,采用分类回归树CART算法对城市研究区进行土地覆盖分类。应用TM6单窗算法反演研究区地表温度。采用支持向量机（SVM）算法,基于城市热量空间分布的估算结果,模拟城市的碳排放空间分布。然后基于GIS和改进的高斯模式碳排放扩散修正模型,对模拟出的城市研究区碳排放的值和空间位置进行了修正。分析了研究区碳排放空间分布特征,并研究了各种土地覆盖类型与相应的碳排放分布之间的关系。研究结果表明：2010年沈阳市市辖区平均碳排放浓度介于423.25~454.52ppm之间,平均值为436.98ppm。碳排放分布基本上呈以市区为界的碳排放高值区,并且西南部的碳排放值高于东北部。冬季碳排放值最高,其次为秋季、春季,夏季碳排放值最低。 相似文献
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土地利用类型及其格局变化的热环境效应研究——以哈尔滨市为例 总被引：3，自引：0，他引：3
采用极差标准化方法消除由于时相差异造成遥感影像获取地表温度值的不可比性;用2km格网内不同土地利用类型所占的面积比例表征土地利用格局,以中国哈尔滨市为例,研究城市热场分布的空间格局、时空变化规律,探讨不同土地利用类型的空间格局对城市热环境的影响。结果表明：哈尔滨市建成区存在显著的热岛效应并呈增强态势、市区总体地表温度升高。各用地类型随面积比例的升高平均地表温度相互间差异变小,建设用地对热岛效应的作用增强,水体缓解热岛效应的作用减弱,热环境的空间差异性变得不明显。 相似文献
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自从卫星遥感技术诞生以来,在世界范围内城市热岛效应得到了广泛的研究。在反演了自贡市2000年和2009年城区地表温度的基础上,提取了研究区的植被覆盖度(Fv)和不透水面(ISA)。通过回归分析发现,自贡市的不透水面对城区的地表温度呈正相关关系而植被覆盖度呈负相关关系。时间上两大因素所起的作用也有差别,2009年不透水面对地表温度起的升温作用较2000年更大,2009年植被覆盖度对地表温度产生的降温作用更小。说明随着时间的推移自贡市还需加大城市绿化才能有效缓解城市热岛效应。 相似文献
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塔克拉玛干沙漠北缘地表反照率特征及参数化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用塔克拉玛干沙漠北缘肖塘站观测资料,分析了地表反照率变化特征及影响因子,找出了土壤湿度临界点,分别拟合出地表反照率与太阳高度角、2.5cm土壤湿度经验公式,讨论了地表反照率参数化方案,运用CoLM陆面过程模式进行了Off-line试验,并与观测数据进行了对比。结果表明,肖塘地区地表反照率冬季大、夏季小,年平均值为0.27。太阳高度角≥15°时地表反照率趋于一个常数,且与太阳高度角满足指数函数关系。不同天气下地表反照率不同,雨天减小,雪天增大。晴空指数≤0.3时,地表反照率波动很大。肖塘地区地表反照率与太阳高度角和土壤湿度拟合效果不好;随2m气温和地表温度升高基本呈减小趋势,但不明显。土壤湿度对肖塘地区地表反照率年内变化没有影响,只对日变化有影响,且地表反照率对0.097~0.13范围内的浅层土壤湿度响应敏感。CoLM原模式模拟的净辐射、感热通量和地表温度平均日变化与观测数据有较好的一致性。地表反照率参数化方案改为0.27后,CoLM模式对净辐射平均日变化正午前后的模拟与观测基本一致;对地表温度平均日变化模拟得到改善,平均峰值低估0.51℃;地表反照率参数化后CoLM模式对感热通量平均日变化模拟能力没有提高。 相似文献
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近20年来中国内陆地表蒸散的时空变化 总被引：7，自引：1，他引：6
本研究利用NOAH陆面过程模型模拟了1986年-1996年,2000年-2008年两个时间段内的中国大陆地区地表水热过程参数的变化。按中国大陆的六大分区（东北、华北、华东、中南、西北和西南）,分析了1986年以来这六大区域的地表蒸散的时空变化特征,并利用1980年,1995年,2000年和2005年四期土地利用/覆盖变化数据、地表反照率数据、降雨数据及地表温度和土壤水分的模拟结果,分析了近20年来中国地表蒸散的时空变化特征及其原因。结果表明：华北地区年蒸散有下降趋势外,其余5个地区的年蒸散量都有所增加。增加幅度最大的地区依次为中南,西南,华东,东北和西北。地表温度与地表蒸散间有较好的响应关系,华北地区中部和山东半岛蒸散量下降趋势较明显,地表温度呈明显增加趋势;西南地区南部蒸散量增加趋势十分明显,地表温度呈现的下降趋势也十分明显。降雨的变化趋势与表层土壤水分的变化趋势有较好的一致性,说明降雨还是影响表层土壤水分的关键因子。除东北地区外,年降雨量与年蒸散的趋势也很一致,说明这些地区降雨量仍是决定蒸散的最主要因素。 相似文献
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基于高分辨卫星影像的城市用地不透水率分析 总被引：4，自引：1，他引：4
不透水地面是城市地区的特征，它与总用地的比值～不透水率作为一个重要的城市生态指数常出现于城市水文、城市水质面源污染以及城市植被制图等研究中。本文借助高分辨率卫星影像首次在我国城市中心城区尺度上探索土地利用的不透水性。基于对南京5个典型城市功能区中555个有效用地斑块样本的不透水率数据的分析表明，不同土地利用类型的不透水率在统计上存在显著性差异，建设用地中绿地的不透水率最低（0%～30%），市政设施用地的不透水率最高(80%～100%)，居住与道路广场用地的不透水率接近，而工业用地的不透水率相对较低(40%～75%)，平均城市建设用地不透水率约69%。该结果填补我国城市用地不透水率研究的空白，为城市水文模拟研究提供下垫面参数，并可望用于城市土地利用的生态规划。 相似文献
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海岸带是当前经济发展的前沿地带,由于其便利的交通环境使得人类对该区域的利用程度逐渐增强。同时海岸带地区也是生态系统较为脆弱的地区,是生态系统的交错区和过渡带,长期的过度开发与利用势必会导致该区域生态环境的恶化。本文以遥感获取的区域不透水地表分布数据为基础,对研究区内不透水地表面积与区域经济社会发展的关键指标进行了相关分析,通过分析海岸带10km缓冲区内不透水地表扩展与生态用地之间的占补关系发现：①2000-2008年,中国海岸带不透水地表面积持续增加,与经济和人口要素呈正相关关系。总体来看,相比人口密度,沿海各县GDP密度与区域地表不透水率具有更好的相关性。9年间,沿海地区GDP密度明显提升,沿海各县平均增加了2986.8万元/km2。人口密度平均增加了181人/km2;②从2000-2008年,中国海岸带不透水地表的扩展包括新增不透水地表和不透水率增加。新增不透水地表主要以占用耕地和生态用地为主。不透水地表的扩展受到当地自然地理特征的制约,例如地形、海拔、坡度等因素;③本研究选取的七个典型区海岸带不透水地表扩展均以占用耕地为主,但在不同缓冲区范围内,不透水地表占用耕地和生态用地强度表现出明显的区域差异特点。南部的三个典型区（北部湾、海峡西岸、珠三角）海岸带不透水地表的扩展占用生态用地强度高于北部三个典型区（京津唐、辽东湾及辽东半岛、山东半岛）,这主要由于这些区域生态用地面积比例较高而引起。在未来的海岸带保护与开发规划中,应综合考虑生态本底的区域差异,进而寻求更合理的生态用地、耕地和建设用地比例。 相似文献
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青藏高原南缘位于青藏高原与南亚次大陆的过渡地带,是西风带、南亚季风的交汇区域,对于气候和环境变化十分敏感。文章综合利用卫星遥感和地面观测等手段,分析了20世纪80年代以来青藏高原南缘的土地利用/覆盖、植被、降水、温度、人口和夜间灯光等自然和人文地理环境状况及其变迁。结果表明,青藏高原南缘土地利用覆盖以森林为主(48.62%);植被主要分布在喜马拉雅山南麓山区和东部,东部植被状况明显好于中西部;区域降水集中在每年6—9月南亚夏季风时段,呈南多北少、东多西少之势;气温北低南高,空间差异大;除南部边缘外,人口密度整体偏低,夜间灯光覆盖率2013年仅为10%左右。近30年来,青藏高原南缘区域环境发生了显著变化。在自然环境方面,区域内气温显著升高,高海拔区域、夜间的温度升高更快;中东部降水显著减少,西部部分区域降水增加;在气温和降水变化影响下,中西部植被最大叶面积指数(leaf area index,LAI)普遍增大,东部则略有减小。人文环境方面,近年来区域中南部人类活动有所加强,区域内居民点增多,中部和南部的印度、尼泊尔境内人口密度增大;1992—2013年夜间灯光覆盖面积扩张了2.5倍,其中85%以上的扩张区域位于印度境内。 相似文献
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基于地形复杂度的建设用地适宜性评价——以甘肃省天水市为例 总被引：3，自引：0，他引：3
地形条件是评价城乡建设用地必需考虑的主要因素。以甘肃省天水市为例,应用ArcGIS和DEM模型分析海拔高度、坡度和地表破碎度3个地形因子综合的地形复杂度。结果表明:地表破碎度代表了地形变化上的一维独立属性,3个地形因子综合的地形复杂度比海拔高度和坡度2个因子组合的地形复杂度更好地反映地形起伏变化的信息。以乡镇为单元进行建设用地适宜性的评价,天水市非常适宜、较为适宜、适宜、临界适宜和不适宜5级土地的比重分别为9.7%、24.6%、19.3%、21.9%和24.5%。以村级尺度来评价,丘陵山区地形变化大致归为6种基本类型:塬峁型、上偏型、正态型、下偏型、河谷盆地形和复杂变化型。非常适宜、较为适宜的建设用地多分布在下偏型、河谷盆地形,结果与人类长期以来实际选择的建设用地高度一致。在地形复杂的天水市,实行"组团发展"有利于城市空间的扩张。 相似文献
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中国“三生用地”分类及其空间格局 总被引：43，自引：0，他引：43
工业化、城市化和经济的快速发展导致中国人地关系紧张,争地现象多发。为兼顾粮食安全、经济发展和生态保护之间的关系,需要协调土地不同功能用地的矛盾。现行的土地利用分类体系,注重土地的生产、生活功能,对生态功能考虑不够。本研究以土地的主体功能为出发点,兼顾其他功能,纳入生态用地的概念,构建了"三生用地"分类体系,统筹生产、生活和生态用地空间。通过先分区再分类的方法,提取了中国"三生用地"的分布范围。结果表明,生态用地、生态生产用地、生产生态用地和生活生产用地等面积分别为603.70万km2、135.38万km2、200.19万km2和20.73万km2,各占国土面积的62.89%、14.10%、20.85%和2.16%。生态用地主要分布在中西部,生态生产用地因其生产功能具有明显的地域分异,生产生态用地和生活生产用地则更集中分布在东部地区。 相似文献